JP4226536B2 - 乗員検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに着座した乗員を検知すべく、シートクッションに乗員の体重でオンする複数の重量センサを配置した乗員検知装置に関する。

自動車の助手席用のエアバッグ装置は、シートに乗員が着座しているか否かを検知し、車両の衝突時に乗員が着座していればエアバッグが展開し、乗員が着座していなければエアバッグが展開しないように制御される。

このような目的に使用される乗員検知装置として下記特許文献１に記載されているものは、乗員の体重でオンする複数の重量センサをシートクッションの上面に電気的に並列に接続し、その少なくとも１個の重量センサがオンしたときに乗員の着座を検知するようになっている。
特開平１０−３９０４５号公報

しかしながら上記従来のものは、電気的に並列に接続された複数の重量センサのうちの何れか１個がオンしたときに乗員の着座を検知するので、シートクッション上にハンドバッグのような物品を置いて１個の重量センサがオンしただけで、乗員が着座していると誤検知する可能性があった。

これを回避するには、複数の重量センサを直列に配置して少なくとも２個の重量センサが同時にオンしたときに乗員の着座を検知すれば良いが、このようにすると、乗員の着座位置が前後左右にずれたり乗員の着座角度が左右の傾いたりした場合に、乗員の着座を確実に検知することが難しくなる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、シートクッション上に置かれた物品を乗員と誤検知するのを防止しながら、乗員がどのような位置および角度で着座しても確実に検知できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、シートに着座した乗員を検知すべく、シートクッションに乗員の体重でオンする複数の重量センサを配置した乗員検知装置において、着座する乗員の臀部に対応するようにシートクッションの上面の左右に配置されて直列に接続された左右の重量センサよりなる前部重量センサ群および後部重量センサ群を相互に並列に接続するとともに、前部重量センサ群および後部重量センサ群の左右の重量センサの間を相互に接続することで、少なくとも左側の重量センサの一つと右側の重量センサの一つとがオンしたときに乗員を検知可能とし、かつ前部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向外端間の間隔を後部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向外端間の間隔よりも狭く設定するとともに、前部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向内端間の間隔と後部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向内端間の間隔とを概ね一致させたことを特徴とする乗員検知装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、後部重量センサ群の左右の重量センサの各々を、左右方向に配置されて並列に接続された２個の重量センサで構成したことを特徴とする乗員検知装置が提案される。

請求項１の構成によれば、乗員がシートに浅く着座しても深く着座しても、シートクッションの左右両側に臀部の荷重が作用するため、前部および後部重量センサ群のうちの少なくとも一方の重量センサ群の直列に接続された左右の重量センサの両方がオンすることで、乗員を確実に検知することができる。シートクッションにハンドバッグのような物品を置いた場合には、同じ群の左右の重量センサの両方がオンする確率は低いため、物品を乗員と誤検知する可能性は低くなる。

また前部および後部重量センサ群の左右の重量センサの間を相互に接続したので、乗員がシートに斜めに着座して異なる重量センサ群の左右の重量センサが同時にオンした場合でも、乗員の着座を検知することが可能となる。

このとき、前部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向外端間の間隔を後部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向外端間の間隔よりも狭く設定したので、対角位置にある左右の重量センサの間隔が長くなるのを防止し、乗員がシートに斜めに着座した場合に対角位置にある左右の重量センサが同時にオンし易くして検知性能を高めることができる。

しかも前部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向内端間の間隔と後部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向内端間の間隔とを概ね一致させたので、シートに深く着座した乗員の臀部が左右にずれていても、後部重量センサ群の左右の重量センサの両方をオンさせて乗員の着座を検知することができる。

請求項２の構成によれば、後部重量センサ群の左右の重量センサの各々を、左右方向に配置されて並列に接続された２個の重量センサで構成したので、特別に大型の重量センサを必要とせずに、既存の小型の重量センサを２個用いて所望の機能を発揮させることができるだけでなく、並列に接続された２個の重量センサの少なくとも一方がオンすれば機能を発揮するので検知性能を更に高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は重量センサを備えたシートの平面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図４は図３の４−４線矢視図、図５は乗員の着座時の作用説明図である。

図１に示すように、自動車用のシートＳはシートクッション１１およびシートバック１２を備えており、そのシートクッション１１の上面の表皮の内側に、前後左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒが配置される。前部重量センサ群１３を構成する左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒはシートクッション１１の前部に左右方向に離間して配置され、後部重量センサ群１４を構成する左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒはシートクッション１１の後部に左右方向に離間して配置される。そして後部重量センサ群１４の左側の重量センサ１４Ｌは並列に接続された二つの重量センサ１４Ｌ１，１４Ｌ２で構成され、後部重量センサ群１４の右側の重量センサ１４Ｒは並列に接続された二つの重量センサ１４Ｒ１，１４Ｒ２で構成される。

図２に示すように、シートクッション１１の後部に収納したコントローラ１５の一対の端子１５ａ，１５ｂに対して、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒはハーネスａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを介して直列に接続され、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒはハーネスａ，ｆ，ｇ，ｈ，ｅを介して直列に接続され、また前部重量センサ群１３と後部重量センサ群１４とは相互に並列に接続される。そして更に、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒを接続するハーネスｃと、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒを接続するハーネスｇとがハーネスｉを介して接続される。

前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの左右方向外端間の間隔Ｆｏは、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの左右方向外端間の間隔Ｒｏよりも狭く設定されている（Ｆｏ＜Ｒｏ）。また前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの左右方向内端間の間隔Ｆｉと、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの左右方向内端間の間隔Ｒｉとは、概ね等しく設定されている（Ｆｉ≒Ｒｉ）。

従って、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの中心間の左右方向の間隔Ａは、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの中心間の左右方向の間隔Ｂよりも小さくなり、対角位置にある重量センサ１３Ｌ，１４Ｒの間隔Ｃおよび対角位置にある重量センサ１３Ｒ，１４Ｌの間隔Ｄは、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの左右方向の間隔Ｂにほぼ等しくなる。

次に、図３および図４に基づいて重量センサ１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ１，１４Ｌ２，１４Ｒ１，１４Ｒ２の構造を説明する。これら６個の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ１，１４Ｌ２，１４Ｒ１，１４Ｒ２の構造は全て同一であるため、その一つの重量センサ１３Ｌを代表として説明する。

重量センサ１３Ｌはシートクッション１１の表皮２１の下面とクッション材２２の上面との間に挟まれるように配置されるもので、合成樹脂等の弾性材で構成されたアッパーフィルム２３およびロアフィルム２４と、円形の開口２５ａを有してアッパーフィルム２３およびロアフィルム２４に挟まれるスペーサ２５と、開口２５ａに臨むようにアッパーフィルム２３の下面に固定されたカーボン等の可撓性を有する第１、第２電極２６，２７と、開口２５ａに臨むようにロアフィルム２４の上面に固定されたカーボン等の可撓性を有する円形の第３電極２８とで構成される。櫛歯状に形成された第１、第２電極２６，２７は相互に入り込むように配置されており、それぞれがコントローラ１５の一対の端子１５ａ，１５ｂを結ぶ回路中に直列に接続される。

次に、上記構成を備えた第１実施例の作用を説明する。

乗員の体重がシートクッション１１の表皮２１に加わると、図３（Ｂ）に示すように、重量センサ１３Ｌのアッパーフィルム２３およびロアフィルム２４がスペーサ２５の開口２５ａ内に押し込まれるように変形し、開口２５ａ内でアッパーフィルム２３に固定した第１、第２電極２６，２７がロアフィルム２４に固定した第３電極２８に接触する。その結果、第１、第２電極２６，２７が第３電極２８を介して相互に導通する。

乗員がシートＳに着座するとき、その着座姿勢が浅い場合には主としてシートクッション１１の左右前部に乗員の臀部からの荷重が作用し、図５（Ａ）に示すように、直列に接続された前部重量センサ群１３を構成する２個の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの両方がオンし、コントローラ１５の一対の端子１５ａ，１５ｂが導通して乗員の着座が検知される。また乗員のシートＳへの着座姿勢が深い場合には主としてシートクッション１１の左右後部に乗員の臀部からの荷重が作用し、図５（Ｂ）に示すように、直列に接続された後部重量センサ群１４を構成する２個の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの両方がオンし、コントローラ１５の一対の端子１５ａ，１５ｂが導通して乗員の着座が検知される。もちろん、乗員がシートＳの前後方向中央部に着座したときには、前部重量センサ群１３の２個の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒおよび後部重量センサ群１４の２個の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの全てがオンすることもあるが、前側の２個の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの両方がオンするか、あるいは後側の２個の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの両方がオンすれば、乗員を確実に検知することができる。

また乗員が斜め右向きに着座した場合には、図５（Ｃ）に示すように、少なくとも前部重量センサ群１３の左側の重量センサ１３Ｌおよび後部重量センサ群１４の右側の重量センサ１３Ｒが同時にオンすることで、乗員の着座を検知することができる。逆に乗員が斜め左向きに着座した場合には、図５（Ｄ）に示すように、少なくとも前部重量センサ群１３の右側の重量センサ１３Ｒおよび後部重量センサ群１４の左側の重量センサ１３Ｌが同時にオンすることで、乗員の着座を検知することができる。

尚、後部重量センサ群１４の左側の重量センサ１４Ｌがオンする場合、その一対の重量センサ１４Ｌ１，１４Ｌ２の一方だけがオンすれば良く、また後部重量センサ群１４の右側の重量センサ１４Ｒがオンする場合、その一対の重量センサ１４Ｒ１，１４Ｒ２の一方だけがオンすれば良いため、検知精度が更に高められる。

それに対して、シートクッション１１にハンドバッグ等の物品を置いた場合には、せいぜい前後左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒのうちの一つがオンするだけで、二つが同時にオンする可能性は低いものとなり、物品を乗員と誤検知する確率を低下させることができる。

また前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの間隔Ａを、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｂよりも狭く設定したので、対角位置にある前部重量センサ群１３の左側の重量センサ１３Ｌおよび後部重量センサ群１４の右側の重量センサ１３Ｒの間隔Ｃと、対角位置にある前部重量センサ群１３の右側の重量センサ１３Ｒおよび後部重量センサ群１４の左側の重量センサ１３Ｌの間隔Ｄとが、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｂにほぼ等しくなり、乗員が斜め着座した場合でも対角位置にある重量センサ１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒを乗員の臀部で確実にオンさせることができる。

ところで、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの間隔Ａよりも、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの間隔Ｂが広く設定されていると、乗員がシートＳに深く着座し、かつ着座位置が左右にずれている場合に、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒのうちの何れか一方だけがオンして乗員を検知できない可能性がある。しかしながら本実施例では、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの左右方向内端間の間隔Ｆｉと、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの左右方向内端間の間隔Ｒｉとが概ね等しく設定されているため、乗員の着座位置が左右にずれても後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの両方をオンさせて乗員を確実に検知することができる。

図６〜図８は本発明の第２実施例を示すもので、図６は前記図２に対応する図、図７は前記図３に対応する図、図８は図７の８−８線矢視図である。

上述した第１実施例では後部重量センサ群１４の左側の重量センサ１４Ｌが並列に接続された２個の重量センサ１４Ｌ１，１４Ｌ２で構成されており、かつ右側の重量センサ１４Ｒが並列に接続された２個の重量センサ１４Ｒ１，１４Ｒ２で構成されているが、図６から明らかなように、第２実施例では後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ単一の重量センサで構成されている。

しかしながら、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒのアッパーフィルム２３およびロアフィルム２４の直径が、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒのアッパーフィルム２３およびロアフィルム２４の直径よりも大きく設定されており、かつ前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの左右方向内端間の間隔Ｆｉと後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの左右方向内端間の間隔Ｒｉとが概ね等しく設定されている。従って、第１実施例と同様に、前部重量センサ群１３の左右の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの左右方向外端間の間隔Ｆｏを、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの左右方向外端間の間隔Ｒｏよりも狭くすることができる。

また図７および図８から明らかなように、第２実施例の重量センサ１３Ｌ（および重量センサ１３Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒ）は、第１実施例のものに比べてアッパーフィルム２３およびロアフィルム２４が硬直であり、かつスペーサ２５の厚さが薄く形成されているため、その端部に荷重が作用した場合でも確実にオンすることができる。

この第２実施例によれば、後部重量センサ群１４の左右の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの個数を第１実施例の４個から２個に減らして部品点数を削減しながら、第１実施例と同じ作用効果を達成することができる。

次に、図９に基づいて本発明の第３実施例を説明する。

第３実施例は第２実施例の変形であって、その重量センサ１３Ｌ，１４Ｌ（および重量センサ１３Ｒ，１４Ｒ）は第１実施例のものと同じ構造であるが、前部重量センサ群１３の重量センサ１３Ｌ，１３Ｒの直径よりも後部重量センサ群１４の重量センサ１４Ｌ，１４Ｒの直径を大きくしたことで、後部重量センサ群１４の感度を高めることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、重量センサ１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒの構造は実施例に限定されるものではなく、任意の構造のものを採用することができる。

第１実施例に係る、重量センサを備えたシートの平面図 図１の要部拡大図 図１の３−３線拡大断面図 図３の４−４線矢視図 乗員の着座時の作用説明図 第２実施例に係る、前記図２に対応する図 第２実施例に係る、前記図３に対応する図 図７の８−８線矢視図 第３実施例に係る、前記図３に対応する図

符号の説明

Ｓ シート
１１ シートクッション
１３ 前部重量センサ群
１４ 後部重量センサ群
１３Ｌ 重量センサ
１３Ｒ 重量センサ
１４Ｌ 重量センサ
１４Ｌ１ 重量センサ
１４Ｌ２ 重量センサ
１４Ｒ 重量センサ
１４Ｒ１ 重量センサ
１４Ｒ２ 重量センサ
Ｆｉ 前部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向内端間の間隔
Ｆｏ 前部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向外端間の間隔
Ｒｉ 後部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向内端間の間隔
Ｒｏ 後部重量センサ群の左右の重量センサの左右方向外端間の間隔

Claims (2)

1. シート（Ｓ）に着座した乗員を検知すべく、シートクッション（１１）に乗員の体重でオンする複数の重量センサ（１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒ）を配置した乗員検知装置において、
   着座する乗員の臀部に対応するようにシートクッション（１１）の上面の左右に配置されて直列に接続された左右の重量センサ（１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒ）よりなる前部重量センサ群（１３）および後部重量センサ群（１４）を相互に並列に接続するとともに、前部重量センサ群（１３）および後部重量センサ群（１４）の左右の重量センサ（１３Ｌ，１３Ｒ；１４Ｌ，１４Ｒ）の間を相互に接続することで、少なくとも左側の重量センサ（１３Ｌ，１４Ｌ）の一つと右側の重量センサ（１３Ｒ，１４Ｒ）の一つとがオンしたときに乗員を検知可能とし、
   かつ前部重量センサ群（１３）の左右の重量センサ（１３Ｌ，１３Ｒ）の左右方向外端間の間隔（Ｆｏ）を後部重量センサ群（１４）の左右の重量センサ（１４Ｌ，１４Ｒ）の左右方向外端間の間隔（Ｒｏ）よりも狭く設定するとともに、前部重量センサ群（１３）の左右の重量センサ（１３Ｌ，１３Ｒ）の左右方向内端間の間隔（Ｆｉ）と後部重量センサ群（１４）の左右の重量センサ（１４Ｌ，１４Ｒ）の左右方向内端間の間隔（Ｒｉ）とを概ね一致させたことを特徴とする乗員検知装置。
2. 後部重量センサ群（１４）の左右の重量センサ（１４Ｌ，１４Ｒ）の各々を、左右方向に配置されて並列に接続された２個の重量センサ（１４Ｌ１，１４Ｌ２；１４Ｒ１，１４Ｒ２）で構成したことを特徴とする、請求項１に記載の乗員検知装置。
   

Images